带保持架的单列圆柱滚子轴承比球轴承能承受更高的载荷,因为滚动体和轴承套圈滚道之间是线接触。该类轴承适用于承受高径向力,轴向承载能力是受限的。不同结构设计的轴承内外圈挡边数量也不相同。单列圆柱滚子轴承可以分离,便于安装和拆卸。该类轴承适用于高速场合,但仅允许有限的角度误差。
轴承设计
带保持架的单列圆柱滚子轴承是可分离但不能自锁的轴承,有各种不同的结构设计,不同结构设计的挡边数量和配置也不相同。
带保持架的单列圆柱滚子轴承适用于承受非常高的径向力,与满装设计的轴承相比,此类轴承更适合高速场合。单列圆柱滚子轴承带圆柱孔或圆锥孔。
NU型(左)和N型(右)圆柱滚子轴承
最常见的类型是NU型和N型。NU型轴承外圈带两个整体式挡边,内圈不带挡边。N型轴承内圈带两个整体式挡边,外圈不带挡边。不带挡边的话有助于轴相对于轴承座有轴向位移,使轴承作为浮动轴承。
NJ型圆柱滚子轴承
NJ型轴承除了外圈带两个整体式挡边外,内圈还带一个整体式挡边,有助于沿一个方向上作轴向位移,该轴承被用作为支撑轴承。
NUP型圆柱滚子轴承(左)和带有HJ角圈的NU型圆柱滚子轴承(右)
NUP型轴承除了外圈带两个整体式挡边外,内圈还带一个整体式挡边并装有一个平挡圈(P),不允许有轴向位移 ,该轴承被用作为定位轴承。
NU型轴承与适当的角圈(HJ)配合使用,该轴承可被作为支撑轴承。
圆柱滚子轴承的不同结构设计
圆柱滚子的滚子轮廓和应力分布的比较:左侧 不带对数曲线 右侧带对数曲线
轴承游隙
KRW提供标准CN组游隙的单列圆柱滚子轴承,产品符合DIN 620-4标准(径向轴承游隙)和ISO 5753-1标准(滚动轴承-轴承游隙),也可以提供包含限定游隙或特殊游隙在内的所有轴承游隙等级。具有相同游隙标准符合DIN 5412标准的标准轴承类型的轴承组件可互换,对于游隙小于CN级或限定的游隙,轴承组件不能互换,必须是独立的。
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特定后缀
A | 改进内部设计 |
E | 增加承载力设,计加强内部结构 |
EX | 根据标准设计调整,轴承部件不能与同尺寸的E型设计轴承互换 |
MPAD | 窗式实体黄铜保持架,外圈引导,通过特殊的保持架兜孔形状,滚子保持架组件可从外圈拆除 |
角度误差补偿
单列圆柱滚子轴承只在有限的范围内适用于补偿不对中。内圈和外圈之间允许的不对中度取决于轴承尺寸、轴承的内部设计、游隙配合以及力和力矩的作用。不对中会导致滚动体的运行不理想,并在轴承中产生额外的应力,以致缩短轴承使用寿命。
转速
KRW区分极限转速nG和热参考转速nth。极限转速是实际的机械极限值,它是基于滚动轴承的机械疲劳强度,该疲劳强度取决于轴承的安装条件和润滑情况。在未事先咨询KRW的情况下,即使在最佳运行条件下也不得超过极限转速。
热参考速度代表轴承中摩擦产生的热量与散发的热量之间的平衡。它在DIN ISO 15312标准(滚动轴承-热参考转速)中已经标准化。
允许的工作温度
轴承的允许工作温度受保持架材质、轴承组件(滚道和滚动体)的尺寸稳定性以及润滑的限制。根据标准,KRW轴承尺寸稳定温度可达200°C(S1)。KRW也可以按需提供更高工作温度的滚动轴承。
尺寸标注
对于承受动载荷的轴承
承受动载荷轴承的使用寿命公式根据ISO 281 L10=(C/P)p ,当量动载荷(P)要求方向和大小是假定不变的,为了计算当量动载荷,需要计算系数、轴向和径向载荷比。
轴承当量动载荷P
a) 浮动轴承
承受纯径向载荷的圆柱滚子纯用作浮动轴承,适用下列公式:
P | 当量动载荷 | [kN] |
Fr | 径向动载荷 | [kN] |
b) 定位轴承
承受轴向载荷的圆柱滚子轴承(圆柱滚子轴承内外圈带挡边有利于轴向的位移)当量动载荷取决于载荷比Fa/Fr(轴向力/径向力),可以使用下面的公式确定轴承当量动载荷:
P | 当量动载荷 | [kN] |
Fr | 径向动载荷 | [kN] |
Fa | 轴向动载荷 | [kN] |
e | 计算系数,参阅表格 | [-] |
尺寸系列 | 计算系数e |
10, 18, 19, 2, 3, 4 | 0,2 |
22, 23, 28, 29 | 0,3 |
若Fa/Fr> e,请联系KRW应用技术部。
对于承受静载荷的轴承
对于转速非常慢的轴承(n x dm≤4000 mm/min),额定动载荷的计算失去其时效性。静载安全系数S0的计算如下:
允许的轴向动载能力
内外圈带挡边的圆柱滚子轴承的轴向载荷能力由轴承的热平衡、润滑条件和摩擦情况决定,对于承受轴向负载的轴承,滚子端面和挡边的接触区域必须形成有一层足够的润滑油膜。在使用下面的公式前必须满足下列运行条件:
粘度比K ≥ 2
内外圈之间的最大不对中≤1 弧分
脂润滑的情况下,必须注意轴向载荷会沿载荷方向发生变化,在接触区域始终有足够的润滑剂
- 推荐使用EP添加剂
FaH | 允许的流体动力极限载荷 | [N] |
fb | 适用于带保持架的轴承:0,0048 | [-] |
dm | 平均轴承直径 | [mm] |
n | 转速 | [min-1] |
v | 运行粘度 | [mm2/s] |
对于承受高轴向载荷的圆柱滚子轴承,受承载的挡边必须在整个挡边高度上得到完全支撑,挡边高度可在轴承表格中找到。